Siirry sisältöön

Biotalous – ote kirjasta Energian Aika

kesäkuu 18, 2018

Ohessa lukunäytteeksi Biotaloutta käsittelevä luku kirjastamme Energian Aika -Avain talouskasvuun, hyvinvointiin ja ilmastonmuutokseen (Aki Suokko, Rauli Partanen, WSOY 2017). Kirja valittiin vuoden 2017 tiedekirjaksi, ja sen saa hankittua esimerkiksi täältä.

*****

Biotalous – ojastako allikkoon

Suomessa paljon puhuttanut ja vuonna 2015 aloittaneen hallituksen kärkihankkeeksikin päässyt biotalous herättää voimakkaita puheenvuoroja suuntaan jos toiseen. Tämä johtuu ennen kaikkea siitä, että biotaloudella voidaan tarkoittaa kovin monia erilaisia asioita. Joku voi laskea biotaloudeksi elämysmatkailun sekä sienien ja marjojen keräilyn aarniometsissä. Seuraavassa hetkessä biotaloutta voivat olla näiden samojen metsien avohakkuu ja puiden jalostus rakennuksiksi, paperiksi, kemikaaleiksi tai muiksi biotuotteiksi, ja sen jälkeen biotaloutta on metsän uudelleen istutus ja taimikon hoito. Myös ruoantuotanto ja jalostus ovat osa biotalouden ketjua. Jotkut sisällyttävät biotalouden määritelmään myös puiden polttamisen lämmöksi tai sähköksi. Ristiriitoja tulkinnoissa siis riittää, ja katsomme biotalouden jatkossa lähinnä luonnonvarojen keräämiseksi ja hyödyntämiseksi, koska sellaisena se usein lopulta näyttäytyy. Millaisena biotalous näyttäytyy talouden ja resurssienkäytön irtikytkemisen ja toisaalta vähähiilisen yhteiskunnan näkökulmasta?

Biotalous on paljolti luonnon primaarituotannon ohjaamista ihmiskunnan käyttöön, ja se on kaksijakoinen käsite. Toisaalta voi olla hyviä perusteita korvata nyt fossiilisista polttoaineista saatavaa energiaa ja ennen kaikkea raaka-aineita kasviperäisillä ja siten uusiutuvilla raaka-aineilla siinä mitassa kuin se on ympäristön kannalta kestävästi mahdollista tehdä. Monia teollisessa toiminnassa joka tapauksessa syntyviä tähteitä on yleensä järkevä hyödyntää. Mittakaava on kuitenkin syytä pitää mielessä. Euroopassa harjoitettiin eräänlaista alkeellista biotaloutta jo keskiajalla, kun suuret määrät metsää kaadettiin rakennustarpeeksi, polttopuuksi ja ennen kaikkea viljelysmaan lisäämiseksi. Tuloksena oli karmea ympäristökatastrofi, vaikka väkimäärä ja kulutustaso henkeä kohden olivat murto-osa nykyisestä. Ihmiset siirtyivät pois biotaloudesta fossiilisiin polttoaineisiin ja mineraalitalouteen erittäin hyvistä syistä; silloinen biotalous ei ollut kestävällä pohjalla, mikä näkyi esimerkiksi metsien laajana häviämisenä ja hedelmällisen pintamaan ravinteiden köyhtymisenä sekä eroosiona. Tuohon aikaan ruoantuotanto oli nykyisen mittapuun mukaan erittäin tehotonta, vaikka vuoroviljely ja karjanlannan lannoittava vaikutus tunnettiinkin, joten viljelysmaata oli kasvavan väestön ruokkimiseksi otettava käyttöön hakkaamalla valtaisat määrät metsiä. Biotalouden rajat ovat teknologian kehittyessä siirtyneet kauemmaksi, mutta ne eivät ole kokoaan poistuneet. Rajat eivät myöskään ole selväpiirteiset, vaan hyötyjen ja haittojen suhde vaihtelee biomassojen erilaisissa hyödyntämistavoissa.

Biotalouden kokoa voidaan suurentaa kahdella tavalla: kasvattamalla luonnosta otetun biomassan absoluuttista määrää tai nostamalla luonnosta kerätyn raaka-aineen arvoa jalostamalla sitä arvokkaammaksi. Tuotettua biomassan absoluuttista määrää taas voidaan lisätä kahdella tavalla: kasvattamalla tuotantoalaa tai tehostamalla tuotantoa alaa kohden. Ensimmäinen tapa aiheuttaa välittömiä haittoja ympäristölle. Kun suurempi osuus luonnon tuotannosta kerätään ihmiskunnan käyttöön kasvattamalla keräykseen käytettyä aluetta, muulle eliöstölle jää vähemmän ja sen monimuotoisuus sekä elinmahdollisuudet kaventuvat. Ihmiskunnan biomassan kulutuksen kasvu on viime vuodet onneksi tapahtunut pääosin tehostamalla alakohtaista tuotantoa[i]. Biotalouden nykyongelma on mittakaava, sillä muiden energian- ja materiaalinlähteiden korvaaminen biopohjaisilla ratkaisuilla vaatisi luonnon koko tuotannon täydellistä alistamista ihmiskunnan käyttöön eikä sekään riittäisi.

Suomi on niitä harvoja metsäisiä ja harvaan asuttuja maita, joissa edes teoriassa merkittävä osa ihmisten kulutuksesta voidaan korjata luonnon vuotuisesta tuotannosta ilman ekosysteemien laajamittaista tuhoamista. Ja näin itse asiassa jo tehdäänkin, sillä metsäteollisuus on Suomen suurin teollisuudenala ja puupohjainen energia suurin yksittäinen primaarienergianlähde[ii]. Tästä syystä biotalous, jopa se kaksi miljoonaa vuotta vanha teknologia eli puun suora polttaminen, kasvaa Suomessa todennäköisesti tulevaisuudessa. Viime vuosina julkisessa keskustelussa on kuitenkin esiintynyt aiheen tiimoilta jonkinlaista hurmoshenkisyyttä. Biomassan vuotuista kasvua ohjataan milloin minkäkin energianlähteen tai raaka-aineen korvaajaksi olettaen, että kyseessä on jonkinlainen pohjaton sammio. Ei ole.

Biomassan kyky sitoa aurinkoenergiaa on erittäin rajallinen. Monimuotoinen luonto vaatii käyttöönsä monipuolisia ekologisia ympäristöjä, joita ei yhden puulajin talousmetsissä ja viljapelloilla yleensä esiinny. Jos pohjoisissa metsissä haluttaisiin tuottaa yhtä paljon energiaa kuin noin kymmenen neliökilometrin kokoisella Olkiluodolla voidaan tuottaa neljällä ydinreaktorilla, pitäisi noin puolet Suomen 230 000 neliökilometrin ja yli 100 miljoonan kuution vuotuisesta metsänkasvusta ohjata voimalaitosten polttouuneihin[iii].

Ainakin nyt näyttää siltä, että kiinteän biomassan prosessointi erilaisissa biojalostamoissa esimerkiksi nestemäisiksi polttoaineiksi on suhteellisen hankalaa ja kallista verrattuna nykyiseen öljyn ja maakaasun jalostukseen[iv]. Yhteiskunnan rajallisten varojen käyttöä on punnittava tarkasti ja monipuolisesti suhteessa siihen, mitä voidaan saavuttaa ja mitkä ovat kustannukset. On mahdollista, että tulee kannattavammaksi valmistaa synteettisiä liikennepolttoaineita uusiutuvalla energialla ja ydinvoimalla tuotetun sähkön avulla kuin jalostamalla biomassoja – ainakin mikäli laskemme menetetylle luonnolle ja luonnonvaroille jonkinlaisen vaihtoehtoiskustannuksen. Olennaisia kysymyksiä voi olla esimerkiksi se, kuinka suuren pinta-alan tuulivoima tai ydinvoima ja niillä tuotetun sähkön avulla valmistettu liikennekäyttöön tarkoitettu metaani, metanoli tai bensiini vievät suhteessa siihen alaan, joka pitää varata biomassan tuotantoon, mikäli päädyttäisiin biojalostamovaihtoehtoon. Nämä eivät tietenkään sulje toisiaan pois, sillä biomassavirtoja on monenlaisia.

Aivan hiljattain on uutisoitu eräänlaisista keinolehdistä, jotka voisivat valmistaa auringonvalon avulla synteettisiä polttoaineita ilmakehän hiilidioksidista[v]. Tämänkaltaiset uutiset herättävät optimismia ja innostusta, joskus liikaakin. Niiden kaupallinen tuotanto on vielä kaukana ja epävarmaa. Moni lupaava keksintö ei koskaan päädy kaupalliseen käyttöön, koska laajan mittakaavan ongelmia ei välttämättä kyetä ratkaisemaan kestävällä tavalla.

Biotuotteita vai bioenergiaa

Valtion biotalousstrategian[vi] tavoitteena on kasvattaa biotalous nykyisestä yli 60 miljardista 100 miljardin liiketoiminnaksi ja luoda 100 000 uutta työpaikkaa vuoteen 2025 mennessä. Biotalous voi tarkoittaa monia eri asioita biomassoista jalostetusta energiasta, rakennustarvikkeista ja kemikaaleista aina erilaisiin metsien ja luonnonmaisemien luontopalveluihin. Jos puusta saadaan polttamalla se sähköksi ja lämmöksi arvoa esimerkiksi 100 euroa kiintokuutiolta (puun lämpöarvo on noin 2 MWh/m3), Suomi nettoaa yhteiskunnalle arvoa 7,5 miljardia polttamalla koko tavoitteiden mukaisen vuotuisen hakkuusummansa, 75 miljoonaa kiintokuutiota. Tämä ei tietenkään ole realistinen esimerkki, mutta se osoittaa, että jokainen korjattu mutta jalostamatta jätetty ja sähköksi ja lämmöksi poltettu kiintokuutio biomassaa vie meitä itse asiassa vauhdilla kauemmas biotalousstrategian tavoitteesta, sillä saadun arvon kiintokuutiota kohden pitäisi olla keskimäärin yli kymmenkertainen. Samaan aikaan valtio on nostanut hakkeesta tuotetulle sähkölle maksettavan tuen 18 euroon megawattitunnilta[vii] (sähkön markkinahinnan ollessa noin 30 euron tuntumassa).

Bioenergian laajamittainen käyttö voidaan katsoa eräänlaiseksi antibiotaloudeksi. Bioenergialle on kohteensa ja raaka-aineensa. Jos kuitenkin muuten kannattamatonta prosessia erikseen tuetaan verorahoilla, sietää pohtia, vääristääkö se biotalouden raaka-ainemarkkinoita ja ohjaako se kohti pienempää arvonluontia.

Ilmastonmuutoksen kannalta tilanne on vielä surullisempi. Biomassan polttaminen päästää hiilidioksidia enemmän kuin fossiiliset polttoaineet tuotettua energiaa kohden. Biomassa lasketaan päästöneutraaliksi, koska oletetaan, että luonnosta poistettu puu kasvaa takaisin ja sitoo hiilen uudelleen. Näin tietysti käykin, ja Suomen metsät kasvavat nykyisellään enemmän kuin niistä hakataan puuta. Tällä sitomisella ja kasvamisella ei kuitenkaan ole suoranaisesti mitään tekemistä itse polttamisen kanssa: kaadettu puu kasvaa takaisin ja sitoo ilmakehän hiiltä täsmälleen yhtä paljon, vaikka se jätettäisiin polttamatta.

Bioenergian ilmastovaikutuksia Suomen ympäristökeskuksessa tutkiva Sampo Soimakallio on verrannut biomassan hiilineutraalisuusolettamusta keittolevyyn. Jos käden asettaa keittolevylle ja kääntää levyn täysille varttitunniksi ja sitten pois päältä, tunnin päästä levy on kylmä. Siinä välissä on kuitenkin tapahtunut jotain, ja kädessä näkyy jälki. Oletus hiilineutraaliudesta pitää paikkansa oikeastaan vain tilanteessa, jossa puun ottaminen metsästä kiihdyttää vastaavasti muun metsän kasvua sitoen hiiltä. Harvennushakkuut voivat kiihdyttää jäljelle jääneen puuston kasvua, mutta toisaalta puita on kasvamassa vähemmän, joten vaikutus on pieni. Suurin hyöty saadaan jäljelle jääneiden puiden kasvunopeudessa ja puun järeyden paranemisessa, jolloin puille löytyy enemmän käyttökohteita esimerkiksi rakennusteollisuudesta.

Soiden mittava metsäojitus toisen maailmansodan jälkeen lisäsi puun kasvua ja teki toisaalta mekaanisen metsänhoidon näillä alueilla ylipäätään mahdolliseksi. Aktiivinen metsänhoito siis lisää puun kasvua ja järeyttää puuta (kasvattaa tukkiprosenttia). Tätä ei kuitenkaan voi pitää suorana perusteena metsäenergian käytölle. Kiihtyvä kasvu on näet riippuvaista metsänhoidosta, esimerkiksi ensiharvennuksesta, eikä siitä, että puu kerätään talteen ja poltetaan. Osa harvennustähteistä, kuten oksat ja latvukset, hajoaa nopeasti metsään jätettynäkin, joten niiden poltto energiaksi on tässä mielessä perustellumpaa. Myös siitä voidaan keskustella, onko metsäenergian käyttö olennainen kannustin ylipäätään metsänhoitoon. Saadaanko metsänomistajat hoitamaan metsiään hyvin ilman, että sieltä hoitotoimien yhteydessä kerätystä energiapuusta maksetaan jotain, kenties tukia valtion pussista? Voisiko saman kannustimen metsänhoidolle toteuttaa jotenkin muuten, ja mikä olisi sen kustannus?

Maaperän ravinteiden, pohjaveden käyttäytymisen ja alueen lajirikkauden vuoksi taas olisi usein suotavaa, että suuri osa hakkuutähteistä jätettäisiin hakkuupaikalle. Tähteet myös toimivat hiilinieluna metsässä lahotessaan vuosia, jopa vuosikymmeniä.

Mikäli biomassalla korvataan fossiilisia polttoaineita sähkön- ja lämmöntuotannossa, kuten yleensä tehdään, muuttuu tilanne entistä hullummaksi. Suomen sähkön- ja lämmöntuotanto on pääosin päästökaupan piirissä, jossa kaupan on tietty määrä päästöoikeuksia. Biopolttoaineet lasketaan päästökaupassa nollapäästöisiksi, tosin kirjoitushetkellä keskustelua tämän laskentatavan jatkosta käydään Euroopan kabineteissa. Mikäli fossiilisia päästökaupan piirissä olevia polttoaineita korvataan biomassalla, todelliset kokonaispäästöt voivat nousta roimasti. Maalaisjärjen vastainen kokonaispäästöjen nousu vaatii vain, että joku muu toimija Euroopassa käyttää vapautuneet ja halventuneet päästöoikeudet samalla kun joku polttaa biomassaa, jonka päästöt ovat todellisia, vaikka eivät näy esimerkiksi päästökauppajärjestelmän kirjanpidossa.

Tämäkään ei vielä ole koko kuva. Kun puu poltetaan päästökaupan piirissä energiaksi, se ei ole enää saatavilla korvaamaan päästökaupan ulkopuolella olevia polttoaineita (liikenne) ja esimerkiksi kemian- ja rakennusteollisuuden raaka-aineita (muovit, kemikaalit, rakennusmateriaalit). Biotaloudella on tarjolla oikeasti mielenkiintoisiakin tuotekonsepteja ja palveluita. Näille löytyisi kysyntää todennäköisesti myös Suomen ulkopuolelta. Ympäristön ja luonnon monimuotoisuuden kannalta kestävästi tuotettu puu tai muu raaka-aine on kuitenkin paljon pienempi resurssi kuin taloudellisesti kestävästi tuotettu puu. Teollisella puuntuotannolla on biotalouden näkökulmasta aina myös vaihtoehtoiskustannus: esimerkiksi Kainuussa on havaittu, että joissakin metsissä marjoissa saattaa olla suurempi taloudellinen potentiaali kuin puubiomassalla.

Ihmiskunnan biomassan hyödyntäminen ja sen seurauksena tapahtuva elinympäristöjen tuhoutuminen ja pirstaloituminen ovat yksi pääsyistä siihen, että monien ekosysteemeille tärkeiden lajien populaatiot ovat kutistuneet murto-osaan aiemmasta[viii]. Tästä näkökulmasta on vaikea argumentoida, että voisimme ottaa luonnosta vielä mittavasti nykyistä enemmän kasvattaaksemme biotaloutta. Sen kasvun pitää tulla pääasiallisesti jalostusarvon nostamisesta, jalostusarvon jota tarkoituksellinen ja tuettu polttaminen puolestaan usein pienentää.

Ruoan tuotannon riskit ja mahdollisuudet

Ravinnon ja muiden biotuotteiden kasvattamista voidaan tehostaa vielä monin keinoin. Siten olisi mahdollista jättää suurempi osa niin sanotusta villistä luonnosta omiin oloihinsa. Sisätiloissa ja keinovalossa tehtävällä ruoantuotannolla kasvatusalaa voidaan kasvattaa ylöspäin, kuten asumistiheyttä on kasvatettu kerrostaloissa. Kehittyneillä jalostusmenetelmillä, kuten geenitekniikoilla, kasvien satoisuutta voidaan parantaa ja optimoida eri olosuhteisiin perinteisiä jalostusmenetelmiä tarkemmin ja tehokkaammin. Samalla lannoite- ja kemikaalimääriä voidaan vähentää. Lihaa voidaan kenties vielä joskus tuottaa laboratoriossa laajassa mitassa. Vaikka se on nyt vielä kallista, kustannukset ovat laskeneet vauhdilla.

Rehun kasvatukseen vaadittua pinta-alaa voidaan vähentää keinolihalla, olipa se synteettistä laboratoriolihaa tai kasviproteiinista valmistettua lihankorviketta. Samalla päästään tuotantoeläimiin kohdistuvasta julmuudesta. Keinoliha ja erilaiset vesi- ja kerrosviljelyn muodot sisätiloissa tosin vaativat energiaa korvaamaan kasvien auringosta keräämää energiaa. Vesi, lannoitteet ja torjunta-aineet voidaan tosin tehdä myös puhtaalla energialla, mutta nykyisin ne eivät ole hinnaltaan vielä riittävän kilpailukykyisiä. Vertikaalisella eli pystysuunnassa rakennuksiin toteutettavalla vesiviljelyllä viljelymaan tarve ja kuluminen voidaan mahdollisesti poistaa kokonaan ja pienentää rajusti vaadittua pinta-alaa, koska sisätiloissa olevat viljelmät valaistaan keinovalolla. Sään ja muiden ulkopuolisten tekijöiden oikutteluita ja riskejä voidaan hallita nykyistä paremmin, samaten tuholaisia ja kasvitauteja. Toki sähkönkulutus voi kasvaa merkittävästi, mutta sähköntuotannossa on toisaalta tyypillisesti suurimmat mahdollisuudet vähentää hiilidioksidipäästöjä. Myös kuljetustarve saattaa vähentyä, sillä pinta-alan pienentyessä ruokaa voidaan tuottaa lähellä kuluttajia ja kaupunkeja.

Ruoantuotannossa onkin mahdollisuus varsin merkittävään tehostamiseen. Jo yksin kasvisruoan suosiminen olisi suuri askel. Kääntäen tämä tarkoittaa, että merkittävä osa ympäristöhaitoista johtuu suoraan tai epäsuorasti ruoantuotannosta.

Ruokahuolto on nykyisin suuresti riippuvaista fossiilisesta energiasta. Lähes kolmannes maailman energiankulutuksesta kohdistuu tavalla tai toisella ruokaan, kun mukaan lasketaan lannoitteiden ja torjunta-aineiden valmistus, traktorien ja puimakoneiden energiankulutus, ruoan valmistus raaka-aineista, raaka-aineiden ja valmiin ruoan kuljetus ja säilytys sekä hävikki. Ruokahuoltoon kohdistuu paineita ehtyvistä fossiilisen energian varoista ja toisaalta tarpeesta vähentää fossiilisten polttoaineiden käyttöä ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi. Kuten Jussi Viitala (2011) toteaa ihmiselämän ja maailman loppumista pohtivassa kirjassaan Miten maailma loppuu?, ruoantuotanto yksi haavoittuvimmista järjestelmistämme. Tätä kirjoitettaessa suomalainen nyhtökaurainnovaatio vaikuttaa erityisen lupaavalta ilmastopäästöjen vähentäjänä ja terveellisemmän ruoan edistäjänä, samaten kuin muut sen vanavedessä markkinoille tulleet uudet kasviproteiinituotteet. Nyhtökaura voi olla esimerkki ratkaisusta, jossa ilmastopäästöjen hillinnän lisäksi saadaan monia muita etuja, kuten parantunut terveys, suomalaisittain katsoen vientituloja (Suomi on mainio paikka kauran kasvatukseen), julkisten menojen pienentyminen ja suurempi ruokaturvallisuus.

Itse maanviljely vie vain noin kolme prosenttia kokonaisenergiankulutuksesta. Maatalous tuottaa noin viidenneksen maailman kasvihuonekaasupäästöistä, eli maatalous on paljon energiankulutustaan merkittävämpi päästölähde. Nykyisin jokaista lautaselle (ja siitä usein jätteeksi) päätynyttä ruoan kilokaloria kohti on kulunut useita fossiilisen energian kilokaloreita. Arviolta 30 prosenttia globaalista primaarienergian kulutuksesta kohdistuukin ruoan tuotantoon ja jakeluun[ix], joten ruokahuolto on erittäin merkittävä energiankuluttaja.

Tanskalaisen tutkimuksen[x] mukaan Tanskassa ruoan sisältämä kilokalori on vaatinut noin kolme kilokaloria fossiilista energiaa, kun ruoan valmistus ja kuljetus otetaan huomioon. Lisäksi tutkimuksessa havaittiin, että 90 prosenttia tanskalaisten ruoastaan saamasta fosforista ja kaliumista tulee ulkomailta. Tämä voi olla ajan oloon kestämätöntä, varsinkin jos lannoitteiden hinnat nousevat parhaiden esiintymien ehtyessä. Suurin osa käytetyistä lannoitteista päätyy maailman meriin eikä palaa takaisin maaperään, mikä aiheuttaa myös merien rehevöitymisongelmia.

Kehittyvissä maissa siirrytään elintason kohotessa yhä enemmän lihaa sisältävään ruokavalioon, joten ruoan vaatiman fossiilisen energian kulutuksessa on painetta kasvuun. Tähän liittyy riski ruoan hinnan voimakkaasta vaihtelusta. Kuten oheisesta kaaviosta käy ilmi, ruoan hinta on seurannut herkemmin öljyn hintaa 2000-luvun alkuvuosista alkaen kuin sitä ennen. Lisäksi öljyn hinnan muutos on aiheuttanut suuremman muutoksen ruoan hinnassa noin vuodesta 2006 lähtien kuin sitä ennen. Öljyn hinta kaksinkertaistui vuosituhannen vaihteessa, mutta tämä ei vaikuttanut ruoan hintaindeksiin lainkaan. Kun öljyn hinta kaksinkertaistui vuonna 2007, ruoan hinta kallistui 50 prosenttia. Tämä ei ole yllättävää, kun huomioidaan ruoan tuotannon fossiilienergiariippuvuus ja yhä globaalimmat ruoan toimitusketjut sekä öljyä korvaavien biopolttoaineiden kilpailu ruoantuotannon kanssa. Vielä suurempi tekijä voi olla se, että öljy- ja ruokafutuureista on tullut yhä enemmän sijoituskohteita alkuperäisen riskinhallintatarkoituksen ohella.

Ruoan ja öljyn hintaindeksit 1991–2016. Lähde: IMF[xi].

Mikä avuksi fossiilisen energian kulutuksen vähentämiseen ruoan tuotannossa ja jakelussa? Suurin osa ihmiskunnan ruoasta saamasta typestä on peräisin maakaasusta. Maakaasussa itsessään ei ole typpeä, mutta siitä irrotetaan vety, johon ilmakehän typpi sidotaan Haberin–Boschin prosessissa[xii]. Näin saadaan maailman yleisintä kemianteollisuuden valmistetta, ammoniakkia, josta voidaan valmistaa typpilannoitetta. Maailman maakaasusta käytetään 3–4 prosenttia ammoniakin valmistukseen, mikä vastaa 1–2:ta prosenttia kaikesta energiasta. Maakaasun käyttö vedyn lähteenä on tosin lähinnä kustannuskysymys, sillä saman vedyn voi erotella myös vedestä elektrolyysillä (sähköllä), termolyysillä (lämmöllä) tai näiden yhdistelmällä (lämpöä, sähköä ja sopivia katalyyttejä). Kehittyvissä maissa merkittävä osa ammoniakin sisältämästä vedystä tuotetaan kivihiilestä. Kivihiiltä käytettäessä syntyy huomattavasti enemmän hiilidioksidipäästöjä tuotteena saatua vetyä kohden, joten kivihiili on kenties huonoin mahdollinen vaihtoehto maakaasun käytölle ammoniakin valmistuksessa.

Ympäristöaktivisti ja tutkija John Morgan ehdotti taannoin artikkelissaan[xiii] ammoniakille omaa ”Montrealin sopimusta”. Montrealin sopimuksella[xiv] ihmiskunta pääsi eroon nopeasti otsonikatoa aiheuttavista CFC-yhdisteistä. Morganin ehdotuksessa ammoniakin tuotantoprosessi irrotettaisiin fossiilisista polttoaineista. Toimenpide olisi mittava mutta kuitenkin niin rajattu, että sillä ei olisi suuria taloudellisia haittavaikutuksia. Ehdotus keskittyisi tietyn selkeästi rajatun sektorin todelliseen ja syvään dekarbonisaatioon sen sijaan, että nyt poimimme sieltä täältä yhteiskunnasta vielä löytyviä helppoja päästövähennyskohteita ja välttelemme hankalampia vähennyksiä. Typpilannoitteen tuotanto saataisiin fossiilisista polttoaineista vapaaksi, mikä parantaisi myös ruokaturvallisuutta ja vakauttaisi typpilannoitteen hintojen vaihtelua ja siten pienentäisi ruoantuottajien taloudellisia riskejä. Samalla luotaisiin menetelmät, tuotantoketjut ja teknologiat sille, että puhtaasti tuotettua vetyä ja ammoniakkia voitaisiin ottaa myös lannoiteteollisuutta laajempaan käyttöön. Typpipohjainen ammoniakki soveltuu myös energiavarastoksi ja esimerkiksi polttomoottorikaluston polttoaineeksi. Se on myös hiilineutraali (hiilivetyjen sijasta käytetään typpivetyjä) polttoaine, kunhan sen valmistukseen käytetty energia on puhdasta. Se voisi kenties näytellä huomattavaa osaa aidosti hiilineutraalissa yhteiskunnassa.

Ruoan tuotannossa tehostamisen varaa on runsaasti ennen kaikkea siinä, mitä syömme ja kuinka paljon hävikkiä tulee. Lihan osalta siipikarjan tuotanto kuluttaa energiaa huomattavasti vähemmän kuin vaikkapa naudanlihan tuotanto, ja yleisesti kasvisruoka on vähemmän energiaintensiivistä ja maapinta-alaa vaativaa kuin sekaruoka. Erilaiset yleistävät määritelmät, kuten luomu, tehotuotanto, GMO tai lähiruoka, usein vain sekoittavat keskustelua. Niillä voidaan lyödä asioiden päälle tiettyjä odotuksia herättävä leima ilman että todellisia vaikutuksia tarkastellaan sen enempää. Esimerkiksi Suomessa talvella kasvihuoneessa tuotettu ”lähikurkku” voi olla järkyttävä energiasyöppö verrattuna espanjalaiseen serkkuunsa, joka on laivattu Suomeen.

Hiukan yllättäen ruoan kuljetus ei välttämättä ole kovinkaan suuri hiilidioksidipäästöjen aiheuttaja, eikä lähitalous ole välttämättä aina ekotehokkainta[xv]. Erään Yhdysvalloissa tehdyn tutkimuksen mukaan kuljetukset tuottajilta jälleenmyyjille kattoivat vain neljä prosenttia koko ketjun päästöistä, joten tehokkaampi lannoitteiden käyttö tai paremmat kasvuolosuhteet kauempana voivat hyvinkin kompensoida kuljetuksen päästöt[xvi]. On tärkeää, että lähiruoan tai paikallistalouden ei oleteta iskulauseenomaisesti olevan ekologisin vaihtoehto, vaan asioita on tarkasteltava kokonaisvaltaisesti vaikutusten näkökulmasta.

Entä luonnonmukainen tuotanto eli luomu? Luomun ”hyvyys” on sekin tilannekohtaista. Usein luomu tarkoittaa sitä, että heikomman satoisuutensa vuoksi ruoan tuottamiseen tarvitaan suurempi pinta-ala, jolloin monimuotoisemmalle villille luonnolle jää vähemmän tilaa. Luomussa saatetaan käyttää vähemmän kemiallisia torjunta-aineita, mutta tämä hyöty ei välttämättä ole kovin suuri ja sitä on punnittava biodiversiteetin laskun haittaa vastaan. Luomutuotannossa on paljon samoja energiapanoksia kuin väkilannoitteisiin perustuvassa tuotannossa. Väkilannoitteiden osuus ei ole edes kymmenystä ruoan kokonaisenergiankulutuksesta, joten luomu ei välttämättä ole merkittävästi vähemmän riippuvainen fossiilienergiasta kuin tehomaatalous[xvii]. Luomua ja perinteistä ruoantuotantoa vertaillut tuore tutkimus totesi, että selkeää eroa kokonaisuuden kannalta ei ole kummallekaan osapuolelle. Jos pienehkö etu on, se on tavanomaisen ruoantuotannon hyväksi[xviii]. Luomuun sisältyy myös hyödyltään varsin kyseenalaisia menetelmiä, kuten biodynaaminen viljely, jossa ohjeita hyvään satoon etsitään esimeriksi astrologiasta ja homeopatiasta.

Permakulttuuri- ja kerrosviljely pyrkivät maksimoimaan satoisuutta ja tuotantoalueen monipuolisuutta yhdistämällä toisiaan tukevia, eri kerroksissa kasvavia kasveja samalle alueelle. Vaikka alan satoisuutta saadaan näin nostettua, tämä voi tehdä koneellisesta korjaamisesta vaikeampaa, mikä nostaa työkustannuksia. Kotitarveviljely on monelle hyvä harrastus, joka opettaa hahmottamaan energian ja työn välttämättömyyttä ruoan tuotannossa.

Tärkeintä lyhyellä aikavälillä lienee hillitä lihan ja muun paljon fossiilisia energiapanoksia kuluttavan ruoan suhteellista kulutusta sekä pienentää ruoan hävikkiä. Ruoan hävikin pienentämisessä on suuri potentiaali, sillä yli kolmannes ruoasta päätyy rottien, muiden tuholaisten ja mikrobien syömäksi[xix].

Energialla on suuri osa myös ruoan kuluttajapäässä ja säilytyksessä. Melkein kolme miljardia ihmistä on vailla nykyaikaisia ruoanvalmistuksen mahdollisuuksia, ja 1,4 miljardia ihmistä elää vailla sähköä[xx]. Energian saatavuus on välttämätöntä köyhyyden ja aliravitsemuksen vähentämisessä, sillä tuotannon tehostaminen vaatii nimenomaan lisää energiapanoksia. Nykyaikainen energia parantaa tilannetta esimerkiksi kastelun, ruoan jalostuksen ja säilyvyyden parantumisen ansiosta. Samalla paikallisten pienyritysten syntyminen monipuolistaa paikallista taloutta, jolloin se on vähemmän herkkä satoriskeille. YK:n elintarvike- ja maatalousjärjestö (FAO) ennakoi[xxi], että vuoteen 2050 mennessä ruoan tuotanto kasvaa 70 prosenttia, mikä tarkoittaa ruoantuotannon vaatiman energian kulutuksen lisääntymistä 40 prosentilla. Kahden kolmasosan tuotannon lisäyksestä arvellaan tulevan kalasta ja lihasta yhden kolmanneksen ollessa lähinnä viljoja. Ruoantuotannon kasvu on saatava aikaan nykyistä pienemmillä haitoilla. Haaste on suuri.

Maataloudessa ja ruoantuotannossa on toisaalta paljon tehostamisen varaa. FAO on onnistunut parantamaan kehittyvissä maissa ruoantuotannon tehokkuutta merkittävästi, usein 30–50 prosenttia, tarjoamalla konsultaatiota ruoantuottajille. Rikkaruohoja voidaan todistettavasti välttää yhteisviljelmillä, joiden käyttöön on koulutettu miljoonia maanviljelijöitä[xxii]. Tuholaismyrkkyjen käyttö on 32-kertaistunut vuosien 1950–86 aikana, ja niiden käyttöä voidaan vähentää merkittävästi sekä luontaisten tuholaistorjuntamenetelmien että kasvijalostuksen avulla.

Jos maapallon asukas kuluttaa keskimäärin 2500 kilokaloria ruokaa päivässä ja ruokahuolto vie 30 prosenttia[xxiii] kokonaisenergiankulutuksesta, on helppo laskea, että jokaista ruoan sisältämää kilokaloria kohti on globaalisti käytetty kuusi kilokaloria (pääosin fossiilista) ulkoista energiaa. Siten tanskalaiset näyttäisivät olevan keskimäärin tehokkaampia kuin koko maailma (tai sitten laskelmista on jäänyt pois jotain). Globaalissa pohjolassa voimme kovin paljon vikaan menemättä ajatella, että jokainen turha kilokalori pois ruokavaliosta vähentää 3–6 kaloria fossiilisen energian kulutusta. Vielä suurempi vaikutus on sillä, että naudanlihasta saatu kalori vaihdetaan kasviperäiseen proteiiniin tai vaikka broilerin lihaan.

Kun tavoitellaan hyvinvoinnin irtikytkentää ympäristöhaitoista, ei ruokahuoltoa voi ohittaa, koska se kattaa lähes kolmanneksen kokonaisenergiankulutuksesta. Asiasta puhutaan liian vähän suhteessa sen tärkeyteen. Lainaten professori David MacKayta, joka oli mukana tekemässä Global Calculator -internetsovellusta[xxiv] Britannian vuoden 2050 päästövähennystavoitteiden hahmottamiseen: ”Ydinvoimako on kiistanalaista? Yritäpäs puuttua ihmisten syömiseen!” Ruokavalion hienosäädöllä olisi saatavissa tuntuvia päästövähennyksiä samalla kun terveydenhoitomenot pienenisivät. Tällainen win-win-tilanne hiilidioksidipäästöjen vähentämisessä olisi syytä ottaa keskusteluun ja käyttää hyväksi.

Viitteet:

[i] The Nature Unbound, The Breakthrough Institute (2015), http://thebreakthrough.org/images/pdfs/Nature_Unbound.pdf. Luettu 3.8.2016

[ii] Suuri osa tästä puupohjaisesta energiasta syntyy sellunkeiton sivutuotteena.

[iii] Olkiluodolla on määritelty paikka neljännellekin reaktorille. Mikäli neljän reaktorin yhteenlaskettu sähköteho on noin 5000 megawattia (lämpöteho noin kolminkertainen), ja Suomen metsien keskimääräinen kasvuteho noin 1,25 kilowattia hehtaarilla, vaatisi vastaavan sähköntuotannon tuottaminen metsien kasvuun nojaamalla noin 10-12 miljoonaa hehtaaria. Laskelma on karkea.

[iv] Toisella kirjoittajista, Akilla, on myös konkreettista kokemusta alan tutkimus- ja kehittämistehtävistä.

[v] Kts. esimerkiksi Asadi et al., (2016), Nanostructured transition metal dichalcogenide electrocatalysts for CO2 reduction in ionic liquid, Science 353:467-470.

[vi] Suomen biotalousstrategia, http://tinyurl.com/gvtfxcc. Luettu 3.8.2016

[vii] Metsähakesähkön tuki nousee, http://tinyurl.com/hsxler8. Luettu 3.8.2016

[viii] Rethinking extinction, Stewart Brand (2016) http://tinyurl.com/zgcprz7. Luettu 12.10.2016

[ix] Bryant, J., (2015), The Entropy Man, Vocat International Ltd ja FAO, 2012, http://www.fao.org/docrep/015/an913e/an913e.pdf. http://tinyurl.com/hsxler8

[x]  Markussen, M. V.& Østergård, H., (2013), Energy Analysis of the Danish Food Production System: Food-EROI and Fossil Fuel Dependency, Energies 2013, 6:4170-4186.

[xi] IMF Primary Commodity Prices, http://www.imf.org/external/np/res/commod/index.aspx. luettu 17.6.2016

[xii] Lue lisää Haber-Bosch -menetelmästä https://en.wikipedia.org/wiki/Haber_process. Luettu 3.8.2016

[xiii] A Montreal Protocol for fossil ammonia, http://tinyurl.com/hcxt5jb. Luettu 3.8.2016

[xiv] Montreal Protocol, https://en.wikipedia.org/wiki/Montreal_Protocol. Luettu 3.8.2016

[xv] Kreidenweis, U. et al., (2016), Regional or global? The question of low-emission food sourcing addressed with spatial optimization modelling, Environmental Modelling & Software 82:128-141.

[xvi] Weber, C.L. & Matthews, H.S., (2008), Food-miles and the relative climate impacts of food choices in the United States, Environ. Sci. Technol. 42:3508-3513.

[xvii] Kts. esimerkiksi tuore tapaustutkimus Iso-Britanniasta: Østergård et al., (2014), Resource use in a low-input organic vegetable food supply system in UK – a case study, http://tinyurl.com/j2v75zy. Luettu 3.8.2016

[xviii] Yhteenveto ruotsalaistutkimuksesta englanniksi Genetic Literacy Projectin sivuilla: http://tinyurl.com/j9npo9e

[xix] Energy-Smart Food at FAO, (2012), http://tinyurl.com/77nrk8z. Luettu 3.2.2016

[xx] Energy-Smart Food at FAO, (2012), http://www.fao.org/docrep/015/an913e/an913e.pdf sivulla 6 viitteet. Luettu 3.2.2016

[xxi] Energy-Smart Food at FAO, (2012), http://tinyurl.com/77nrk8z. Luettu 3.2.2016

[xxii] Energy-Smart Food at FAO, (2012), http://tinyurl.com/77nrk8z. Luettu 3.2.2016

[xxiii] Energy-Smart Food at FAO, (2012), http://tinyurl.com/77nrk8z. Luettu 3.2.2016

[xxiv] 2050 Energy Calculator, http://2050-calculator-tool.decc.gov.uk/. MacKay on myös erinomaisen Sustainable Energy – Without the Hot Air -kirjan kirjoittaja. Kirja on luettavissa ilmaiseksi internetissä http://www.withouthotair.com/ Luettu 3.8.2016

Mainokset
2 kommenttia
  1. Miku permalink

    Onko teillä suunnitelmissa julkaista tätä tai aiempia kirjoja äänikirjoina ja jos on niin millä alustalla?

    Olisin kiinnostunut ostamaan tuon äänikirjan (streamattavassa muodossa, mieluiten Sorytelin kautta, mutta esim. Elisa-kirja käy myös). Kirjan sisältö, kuten aiemmatkin kirjanne, kiinnostavat kovasti, mutta nykyisin aika ei riitä lukemiseen, mutta kuuntelen paljon äänikirjoja. Suomeksikin on viime aikoina löytynyt yhä enemmän tietokirjoja, vaikka suurimman osan joutuu edelleen kuuntelemaan englanniksi. Teidän kirjanne olisi hieno lisä tähän vähitellen kasvavaan valikoimaan, mistä kuulijalukujen perusteella on myös kysyntää.

    • Moi!

      Nämä on käytännössä aina kustantajan päätöksiä, emmenkä ole moiseen saaneet kustantajaa suostuteltua, valitettavasti. Suomen äänikirja-markkina on melko pieni, ja vaadittu työ melko suuri, joten siinä lienee suurimmat syyt.

      Pari lohdun ja toivon sanaa:
      – Kirjamme Uhkapeli ilmastolla englanninkielinen laajennettu versio on saatavilla äänikirjana (esim amazonista/audiblesta).
      https://www.audible.com/pd/Nonfiction/Climate-Gamble-Audiobook/B0758TKLB5

      – Energian aika on käännetty myös englanniksi, ja etsimme sille paraikaa kustantajaa. Ei ole mahdotonta että joskus englanninkielinen versio saapuu myös äänikirjana – joskin kyllä siihen tarvitaan aimo annos tuuriakin jo. 🙂

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Google+ photo

Olet kommentoimassa Google+ -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s

%d bloggers like this: